2022中考物理測量電阻的幾種常用方法

測量電阻是初中物理教學(xué)的最重要的實(shí)驗(yàn)之一,也是考察學(xué)生能力的重要命題熱點(diǎn)之一。通過近幾年中考試題我們就會發(fā)現(xiàn),測量電阻方法多種多樣,其應(yīng)用的原理和計(jì)算方法也不盡相同,而電路圖的設(shè)計(jì)更是靈活多變,如果學(xué)生對該部分知識不加以總結(jié)、消化的話,就會在做題時(shí)容易出錯、造成不必要的丟分現(xiàn)象,因此電阻的測量看似簡單,

實(shí)則在教學(xué)中常常是學(xué)生的弱點(diǎn),在各種考試中通過對電阻的測量的考察也可以反映出學(xué)生對電學(xué)基本知識掌握的情況,另外命題者還在不斷的推陳出新,用不同的形式對學(xué)生進(jìn)行考察。下面我們就對初中測量電阻的幾種常用方法進(jìn)行一個簡單的總結(jié),希望對同學(xué)們能有所幫助。

一、初中最基本的測電阻的方法

(1)伏安法測電阻

伏安法測電阻就是用一個電壓表和一個電流表來測待測電阻,因?yàn)殡妷罕硪步蟹�特表物理論�?電流表也叫安培表,因此,用電壓表和電流表測電阻的方法就叫伏安法測電阻。它的具體方法是:用電流表測量出通過待測電阻Rx的電流I,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,則可以根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX。最簡單的伏安法測電阻電路設(shè)計(jì)如圖1所示,

用圖1的方法雖然簡單,也能測出電阻,但是由于只能測一次,因此實(shí)驗(yàn)誤差較大,為了使測量更準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)時(shí)我們可以把圖1進(jìn)行改進(jìn),在電路中加入滑動變阻器,增加滑動變阻器的目的是用滑動變阻器來調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓,這樣我們就可以進(jìn)行多次測量求出平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差,改進(jìn)后的電路設(shè)計(jì)如圖2所示。伏安法測電阻所遵循的測量原理是歐姆定律,在試驗(yàn)中,滑動變阻器每改變一次位置,就要記一次對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),計(jì)算一次待測電阻Rx的值。多次測量取平均值,一般測三次。

(2)伏阻法測電阻

伏阻法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和串聯(lián)電路中的電流關(guān)系,如圖3就是伏歐法測電阻的電路圖,在圖3中,先把電壓表并聯(lián)接在已知電阻R0的兩端,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1;然后再把電壓表并聯(lián)接在未知電阻Rx的兩端,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等以及歐姆定律的知識有:

I1=I2

即:U1/R0=U2/RX

所以:

另外,如果將單刀雙擲開關(guān)引入試題,伏阻法測電阻的電路還有圖4、圖5的接法,和圖3比較,圖4、圖5的電路設(shè)計(jì)操作簡單物理論文,比如,我們可以采用如圖5的電路圖。當(dāng)開關(guān)擲向1時(shí),電壓表測量的是R0兩端的電壓U0;當(dāng)開關(guān)擲向2時(shí),電壓表測量的是RX兩端的電壓Ux。故有:。同學(xué)們可以試一試按圖4計(jì)算出Rx的值。

(3)安阻法測電阻

安阻法測電阻是指用電流表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系,如圖6是安阻法測電阻的電路圖,在圖6中,我們先把電流表跟已知電阻R0串聯(lián),測出通過R0的電流I1;然后再把電流表跟未知電阻Rx串聯(lián),測出通過Rx的電流I2。然后根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等以及歐姆定律的知識有:

U0=UX

即:I1R0=I2RX

所以:

顯然,如果按圖6的方法試驗(yàn),我們就需要采用兩次接線,可能有的同學(xué)怕多次拆連麻煩的話,那我們還可以將單刀雙擲開關(guān)引入電路圖,這時(shí)我們可以采用如圖7的電路設(shè)計(jì)。當(dāng)開關(guān)擲向1時(shí),電壓表測量的是R0兩端的電流I0;當(dāng)開關(guān)擲向2時(shí),電壓表測量的是RX兩端的電流Ix。通過計(jì)算就有:。

以上三種測電阻的方法是最簡單的測電阻方法,也是必須掌握的方法,大家會嗎,除此以外,還有常用的易于學(xué)生理解的測電阻的常用方法嗎?當(dāng)然還有:

二、特殊方法測電阻

(1)用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值

或者

用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值,我們也可以采取以下方法:

1.如圖8所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時(shí),用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時(shí),用電壓表測量出電源的電壓U,根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到:。

2.如圖9所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時(shí),用電壓表測量出電源的電壓U,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時(shí)物理論文,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到:

(2)用電流表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值

如圖10所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時(shí),用電流表測量出Rx和R滑串聯(lián)時(shí)的電流I1,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時(shí),用電流表測量出Rx單獨(dú)接入電路時(shí)的電流I2,因?yàn)殡娫措妷翰蛔?可以得到:,故有:。

(3)用等效法測量電阻

如圖11所示電路就是用等效法測量電阻的一種實(shí)驗(yàn)電路。其中Rx是待測電阻,R是電阻箱(其最大電阻值大于Rx)。其實(shí)驗(yàn)步驟簡單操作如下:

把開關(guān)S閉向2,讀出電流表的數(shù)值I,再把S閉向1,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的讀數(shù)仍為I不變,則讀出電阻箱的數(shù)值,即為待測電阻Rx的值。

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